网络实验实训教学交互系统平台设计与实现

陈敏+裴云

摘要：现在各高校普遍开设实验实训课，但实验实训课教学中普遍存在实验、实训、考勤分开管理互不关连，实验实训成果提交局限、实验实训成果归档杂乱、实验实训成绩统计难、师生课后交互不便等问题。针对这些实验实训课程存在的问题和计算机通信技术发展的需求，研究和设计了一个基于Java Web与Android的网络实验实训教学交互平台，这个平台具备电脑版和智能手机版两种途径访问的能力。

关键词：实验实训教学；交互系统平台；Android Java；web

引言

网络实验实训教学交互系统平台是一种新的学生学习接受信息的手段，这个平台里教师通过建立好的交互网站，为学生布置实验实训任务、学生考勤管理、进行实验实训任务评分、实验实训成绩管理、上传学习资料、查阅学生留言、进行学生问题解答；学生通过这个平台可以手机或电脑登录实验实训教学交互网站系统进行实验实训任务查看、进行考勤签到、进行专业问题提问，问题回答、上传学习资源、上传我的作品、查阅实验实训作品成绩、查阅实验实训标准答案、查阅实验实训成绩、查看班级成绩、进行在线讨论、进行在线考试。

1系统需求

目前，高校实验实训课程急需要解决以下几大实验实训教学问题：实验管理、实训管理、考勤管理互不相连分开进行，实验实训成果提交局限、实验实训成果归档杂乱、成绩统计难、师生课后交互不便等问题。针对这些实验实训课程存在的不足点，研究和设计了一个基于Java Web与Android的网络实验实训教学交互平台，根据计算机通信技术发展的需求，这个平台应具备Web浏览器端电脑版和Android智能手机版两种途径访问的能力。能为学生布置实验实训任务、进行学生考勤管理、进行实验实训任务评分、实验实训成绩管理、上传学习资料、查阅学生留言、进行学生问题解答；学生通过这个平台可以手机或电脑登录实验实训教学交互网站系统进行实验实训任务查看、进行考勤签到、进行专业问题提问，问题回答、上传学习资源、上传我的作品、查阅实验实训作品成绩、查阅实验实训标准答案、查阅实验实训成绩、查看班级成绩、进行在线讨论、进行在线考试。本系统共有学生和管理员教师两种角色。

2系统实现

2.1系统前台学生应用模块和后台教师管理员

管理模块

本系统可分为前台学生应用模块和后台教师管理员管理模块两个部分。

1）前台学生应用模块

我的任务：学生登录成功后，在此可以提交教师布置的实验实训报告或作品，按时完成任务有加分，分数记入期末总成绩中。实验报告、实训报告、代码文档格式是doc的文档，实验作品、作业代码、结果截图压缩文件格式是rar或.zip的压缩文件，该模块中通过RKR-GST算法，可以自动过滤掉抄袭的成果。实验实训成果提交后，可以查看或下载任务对应的答案。学生上缴的实验实训成果会自动生成多级目录，自动统一格式规范命名存放，以便教学归档。如按“学号姓名学生王二Java课程类与对象课题实验报告”可按照规范依次建立或存放于实训/实训报告/1 5软件技术305班/第5次实训报告目录下，文件被重命名为”学号姓名实训报告名称doc”。

考勤：学生使用平台进行考勤的“签到”和“签退”，可以限制并要求实验实训课上课前10分钟签到，下课前5分钟签退，设置只有软件学院实验室电脑IP可以考勤，寝室或外网不能考勤，要求学生必须到课堂，不能替签。“签到”且“签退”1次且未迟到者给予加分，“签到”且“签退”1次但迟到者也可加相应比例分（算按时签到的1/2分）；“签到”但不“签退”不予加分；未签到不能给予签退，未签到而且签退不加分。学生机一个MIC号考勤时间内只能考勤一次，代签无效。考勤分数记入期末总成绩中。

爱问爱答：学生可以对进行提问、也可以回答其他同学的问题，是专业知识交互的平台。提出问题、回答问题后被推荐有加分，分数记入期末总成绩中。此环节加入了语言过滤功能，留言内容和专业不相关时会被留言信息自动被过滤掉，不予加分和显示。

学习资源：学生可以上传跟专业学习相关的视频、课件、素材、学习网站链接、软件下载链接，以供给其他同学浏览或下载，上传资源有加分，分数记入期末总成绩中。学生也可通过学习资源模块下载对自己有价值的学习资源，包括课件、素材、视频等。上传的资源需经过教师管理员省察后才能供其他同学查阅和下载。

我的作品及成绩：可以查询到成绩及评价（提交过的实验报告、作品、文档、源码的成绩都能查），我的成绩中总成绩为100分，由4部分组成：实验任务（占总成绩60%，包括实验实训报告、实验实训作品），考勤（占总成绩30%），交互问答（占总成绩5%），学习资源贡献（占总成绩5%）。按时完成实验实训任务中的作品和报告的同学可以查看成绩和评语，否则成绩不予合格。

查看班级成绩：学生可以在每个学期结束时查看自己班级总成绩，即该生该学期学该科最终总成绩。

在线讨论：用于信息交流，类似于网络聊天室，教师与学生、学生与学生之间可进行实时的网上交流，网上在线讨论。

个人资料修改：学生登录后可以修改自己的密码和完善自己的基本信息，遇到问题可以与老师联系，此功能能保证学生自己信息的安全。

在线考试：学生可以在教师规定的一段时间内参与在线考试。

实验实训教学平台电脑版学生端界面图如下（图1）

2）后台教师管理员管理模块

后台教师管理员管理模块包括：任务管理模块、任务评分模块、问答管理模块、考勤管理模块、学习资源管理模块、成绩管理模块、学生管理模块、权限管理模块。

任务管理模块：教师管理员可以在实验实训平台Web端后台后发布实验实训任务和上传任务对应的参考答案及学习资源。任务按分为必做、选做任务两种，任务按实验实训课程分为实验报告、实验作品、实训报告、实训作品。

任务评分模块：教师管理员登录Web端后台后就可以根据自己的使用权限对学生提交上来的实验实训成果进行评分，评分可按三种方式进行：按学号查询、按班级查询、按实验实训次数查询对学生作品、报告进行评分和评语。教师管理员完成批改后学生实验实训成果的成绩即可查询（显示在我的作品及成绩中），没有经过评价的成绩显示为未评。

问答管理模块：教师管理员可以回答被提出的疑难问题，也可以提出问题供学生思考、回答，教师还可以推荐某同学的答案为最佳答案，答案被推荐为最佳答案的同学可得到提问悬赏分数。通过此环节教师和学生可进行交互，教师可以把学生在实验实训中遇到的问题和易犯的错误以回答问题的形式表现出来，以交互的形式指导学生顺利完成阶段网络实践。

考勤管理模块：教师管理员能够管理班级考勤，含班级考勤、考勤明细以及考勤时间管理。

学习资源管理模块：教师管理员可审查学生提交的学习资源，删除被上传的无用课件、素材、视频等资源。

成绩管理模块：成绩管理有两个功能：实验实训成绩、总成绩管理功能。教师管理员通过班级、课程、实验类型关键字检索查看实验实训成绩，最终导出成绩为EXCEL表格形式下载。总成绩能够以班级、课程汇总全班同学总成绩，生成课程总成绩功能等。

学生管理模块：教师管理员可以通过权限管理学生的基本信息，如单个添加、修改、删除或批量添加、修改学生信息。

权限管理模块：教师管理员分三类权限：系统教师管理员、科任教师管理员和实训教师管理员，系统教师管理员拥有本实验实训平台的最高权限、具有权限管理、学生管理、公告管理、考勤管理、任务管理、问答管理、课程管理、学习资源管理、班级管理等的全部操作权限。各普通认可教师具有自己教授课程相应的权限，但不具有权限管理、课程管理两项权限。实训教师具有实训课相对应的权限，也不具有权限管理、课程管理权限。

2.2系统Android手机端和Web电脑端组成部分

本系统由Android手机端和Web电脑端两个部分组成。

1）Android手机端

实验实训平台Android手机端由6大功能模块。它们分别为登录模块、公告浏览模块、任务浏览模块、查看考勤模块、爱问爱答模块、查看作品及成绩模块。

学生登录模块：实现学生学号登录。

公告浏览模块：教师或学生可以使用Android手机端APP登录，对公告信息进行浏览。

任务浏览模块：教师或学生可以对实验实训任务信息进行浏览。

查看考勤模块：学生可查看的自己考勤的明细信息，但不能签到、签退操作。

爱问爱答模块：教师或学生能用手机进行提出问题和解答的问题。

查看作品及成绩模块：学生可以查看自己每个实验实训任务的成绩（含实验实训分数和实验实训报告中的教师评语，可查看到自己累计的总成绩、班级的各个实训成绩）。

教师手机批阅模块：教师能使用手机进行学生提交的实训实验任务文档的批阅等。

2）web电脑端

本平台web电脑端主要实现前台学生应用功能和后台教师管理员管理功能，前台学生应用功能是我的任务功能、考勤功能、爱问爱答功能和学习资源功能。后台教师管理员管理模块包括：登录功能、任务管理功能、考勤管理功能、问答管理功能、学习资源管理功能、成绩管理功能、学生管理功能、公告管理功能、班级管理功能。

3结束语

本基于网络的实验实训教学交互系统平台中，教师和学生可以通过此平台实现实时和非实时的网上交流，教师可以线上轻松的布置实验实训课堂教学任务，实验实训成果线上收集汇总、自动评定实验实训成绩和评语，进行实验实训成果自动评分及学生实验实训成绩排名，进行随堂线上考勤登记和自动汇总考勤，上传学习资源供学生参考、自学，可进行相关专业问题解答、进行随堂考试等功能，而学生可以观看上传的指导实验实训教学的教学录像，了解实验实训任务、进行实验实训作品提交、查阅实验实训总成绩及标准答案、浏览留言并回答留言，可以下载平台上的资料。通过本平台学生可以兼顾预习、复习相关教学理论，有针对性的进行学习、进行讨论、进行经验分享，实现了实验、实训、考勤联合管理，线上归档、自动统计汇总实验实训成绩等等，所有功能间相互对应，各功能之间相互联系。在本平台上，“所学即所用”使理论与实践相结合变得更加方便灵活，学生自主学习能力得到加强，学习过程少走弯路，课堂教学效果较好。